具有负泊松比效应的纱线研发

吴丽娟,崔 红,吴湘怡,姚亚亚

(盐城工学院 纺织服装学院,江苏 盐城 224000)

泊松比指材料在受到拉伸时横向的应变与拉伸方向应变的比值。有些材料拉伸受力时,由于分子结构本身的原因在宏观上表现为横向膨胀的材料称为负泊松比材料,也称拉胀材料。胡克等提出了一种新的几何形状和复合材料,用于螺旋缠绕纱线形式的拉胀行为,可以获得较大的负泊松比。螺旋拉胀纱[1]可以在过滤和医疗保健中得到应用。其他研究人员开发了更多类型的拉胀纺织品[2]。胡红等[3-4]设计出内旋折叠结构和内凹六边形结构的针织织物结构,通过搭配特殊的织物结构设计出有负泊松比值的拉胀性织物。Ugbolue[5-6]和Alderson[7]等研发了新的织物结构,使用向内凹陷的六边形在衬纬经编针织物中产生负泊松比效应。目前负泊松比纱线的主要结构为粗细不同、模量不同相互配置的包缠结构[8],而且纺纱工艺方法和其纺纱设备仍然不确定。因此,对负泊松比纱线进行设计、制备和理论分析,通过负泊松比纱线纺制以及负泊松比效果的研究,得出适合纺制负泊松比纱线的较优工艺参数,为进一步研究性能优良的负泊松比纱线奠定基础。

1 原料和方法

1.1 原料

以氨纶长丝和丙纶长丝为原料,氨纶长丝细度为46.2、61.6 tex,丙纶长丝细度为11 tex。

1.2 纱线纺制方法

采用氨纶长丝和丙纶长丝在花式捻线机上进行负泊松比纱线的纺制,氨纶长丝作为芯纱,丙纶长丝作为包缠纱。根据花样捻线机的工艺参数,考虑锭速和捻度这两种因素3个水平的工艺变化对纱线负泊松比值的影响,确定正交试验方案,然后通过数据处理得出较优的纱线性能对应的纺纱工艺参数。……